申請日2015.09.30

　　公開(公告)日2015.12.16

　　IPC分類號C02F3/28

　　摘要

　　本發(fā)明提供了一種具有羥基磷灰石內(nèi)核的厭氧氨氧化顆粒污泥的培養(yǎng)方法：在反應器內(nèi)接種厭氧氨氧化污泥，置于30～35℃恒溫室中，泵入初始進水，在厭氧、避光、進水pH為7.4～7.8條件下運行，初始水力停留時間為3～6h;逐步增加基質(zhì)濃度至210～280mg?L-1，再逐步縮短水力停留時間至2～3h;運行50～70d后，逐步增加鈣離子濃度至50～80mg?L-1，再逐步增加磷酸鹽濃度至100～300mgP?L-1，之后逐步縮短水力停留時間至0.5～1h，再經(jīng)過40～60天的運行，培養(yǎng)成功;本發(fā)明方法培養(yǎng)得到的顆粒污泥沉降性能好、機械強度高、顆粒粒徑大、菌載密集，可實現(xiàn)高流速下厭氧氨氧化菌的高效持留。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種具有羥基磷灰石內(nèi)核的厭氧氨氧化顆粒污泥的培養(yǎng)方法，其特征在于，所述方 法為：

　　(1)在反應器內(nèi)接種厭氧氨氧化污泥，置于30～35℃恒溫室中，泵入初始進水，在厭 氧、避光、進水pH為7.4～7.8條件下運行，初始水力停留時間為3～6h;

　　所述初始進水的成分組成為：NaH2PO410mgL-1、CaCl2·2H2O5.6mgL-1、MgSO4·7H2O 5.6mgL-1、NaHCO3840mgL-1、微量元素I儲備液1.25mlL-1、微量元素II儲備液1.25ml L-1、NH4+-N70mgL-1、NO2--N70mgL-1;

　　其中，所述微量元素I儲備液的成分組成為：EDTA5.00g·L-1、FeSO49.14g·L-1;所述 微量元素II儲備液的成分組成為：EDTA15.0g·L-1、ZnSO4·7H2O0.430g·L-1、CoCl2·6H2O0.240 g·L-1、MnCl2·4H2O0.990g·L-1、CuSO4·5H2O0.250g·L-1、NaMoO4·2H2O0.220g·L-1、 NiCl2·6H2O0.210g·L-1、H3BO40.014g·L-1;

　　(2)逐步增加進水中NH4+-N和NO2--N濃度，直到進水中NH4+-N和NO2--N濃度均達 到210～280mgL-1，然后逐步縮短水力停留時間，直至水力停留時間為2～3h;

　　(3)在水力停留時間為2～3h條件下運行50～70d，然后逐步增加進水中鈣離子濃度， 直到進水中鈣離子濃度達到50～80mgL-1，接著逐步增加進水中磷酸鹽濃度，直到進水中磷 酸鹽濃度達到100～300mgPL-1，之后逐步縮短水力停留時間，直至水力停留時間為0.5～1h， 再經(jīng)過40～60天的運行，則所述的具有羥基磷灰石內(nèi)核的厭氧氨氧化顆粒污泥培養(yǎng)成功。

　　2.如權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的反應器為升流式 厭氧污泥床反應器。

　　3.如權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的反應器接種污泥 濃度為10～20gVSS·L-1。

　　4.如權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)方法，其特征在于，步驟(1)中，所述進水的pH值用1mol·L-1鹽酸和1mol·L-1NaOH溶液進行調(diào)節(jié)。

　　5.如權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)方法，其特征在于，步驟(2)中，所述逐步增加進水中 NH4+-N和NO2--N濃度是指：每當出水NO2--N濃度低于10mgL-1時，以70mgL-1的步幅 同步增加進水中NH4+-N和NO2--N濃度。

　　6.如權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)方法，其特征在于，步驟(3)中，所述逐步增加進水中的 鈣離子濃度是指：每當出水NO2--N濃度低于10mgL-1時，以10mgCaL-1的步幅增加進水 中CaCl2·2H2O的濃度。

　　7.如權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)方法，其特征在于，步驟(3)中，所述逐步增加進水中的 磷酸鹽濃度是指：每當出水NO2--N濃度低于10mgL-1時，以5～100mgPL-1的步幅增加進 水NaH2PO4的濃度。

　　8.如權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)方法，其特征在于，步驟(2)或步驟(3)中，所述的逐 步縮短水力停留時間是指：每當出水NO2--N濃度低于10mgL-1時，縮短水力停留時間為原 水力停留時間的70%～90%。

　　說明書

　　具有羥基磷灰石內(nèi)核的厭氧氨氧化顆粒污泥的培養(yǎng)方法

　　(一)技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種厭氧氨氧化顆粒污泥的培養(yǎng)方法，具體涉及一種具有羥基磷灰石內(nèi)核的 厭氧氨氧化顆粒污泥的培養(yǎng)方法。

　　(二)背景技術(shù)

　　氮是不可或缺的生命元素，它對人類生存發(fā)展的重要性不言而喻。但近年來含氮化合物 的過量排放，造成了水體富營養(yǎng)化等一系列危害。水中氮素常以氨氮的形式存在，實現(xiàn)高氨 氮、低碳氮比廢水的高效低耗處理一直是環(huán)境工程領(lǐng)域的難題。

　　隨著我國城鎮(zhèn)化步伐的不斷推進，城市生活污水的再生利用和能源回收日益成為社會的 焦點，目前能源和成本效益以及可持續(xù)發(fā)展逐漸演變?yōu)槌鞘形鬯�處理行業(yè)的標桿，這對于提 高城市居民生活水平、建設(shè)節(jié)能低耗的生態(tài)文明城市意義重大。

　　城市生活污水所蘊藏的能量主要來自有機碳、氨氮、磷酸鹽，據(jù)估計其能量分別約為 23W/人、6W/人、0.8W/人。但傳統(tǒng)的硝化-反硝化工藝不僅脫氮效率低，而且還需要大量的 能源投入，有違我國“可持續(xù)發(fā)展”的戰(zhàn)略要求。而自養(yǎng)脫氮型厭氧氨氧化工藝因其無需外 加有機碳源，可以將污水中的有機物盡可能多地用于產(chǎn)能，使得城市污水的能源自給型處理 更具可行性。目前該工藝在處理市政污泥壓濾液領(lǐng)域已日趨成熟，而在主流生活污水處理方 面，如何實現(xiàn)高流速下厭氧氨氧化菌的高效持留是該工藝面臨的一個巨大挑戰(zhàn)。

　　針對這些問題，本發(fā)明提出了一種具有羥基磷灰石內(nèi)核的厭氧氨氧化顆粒污泥的培養(yǎng)方 法。本發(fā)明培養(yǎng)出的含核顆粒污泥具有沉降性能好、機械強度高、顆粒粒徑大、菌載密集等 優(yōu)點。

　　(三)發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有羥基磷灰石內(nèi)核的厭氧氨氧化顆 粒污泥的培養(yǎng)方法。

　　為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

　　一種具有羥基磷灰石內(nèi)核的厭氧氨氧化顆粒污泥的培養(yǎng)方法，所述方法為：

　　(1)在反應器內(nèi)接種厭氧氨氧化污泥，置于30～35℃恒溫室中，泵入初始進水，在厭 氧、避光、進水pH為7.4～7.8條件下運行，初始水力停留時間為3～6h;

　　所述初始進水的成分組成為：NaH2PO410mgL-1、CaCl2·2H2O5.6mgL-1、MgSO4·7H2O 5.6mgL-1、NaHCO3840mgL-1、微量元素I儲備液1.25mlL-1、微量元素II儲備液1.25 mlL-1、NH4+-N70mgL-1、NO2--N70mgL-1;

　　其中，所述微量元素I儲備液的成分組成為：EDTA5.00g·L-1、FeSO49.14g·L-1;所述 微量元素II儲備液的成分組成為：EDTA15.0g·L-1、ZnSO4·7H2O0.430g·L-1、CoCl2·6H2O0.240 g·L-1、MnCl2·4H2O0.990g·L-1、CuSO4·5H2O0.250g·L-1、NaMoO4·2H2O0.220g·L-1、 NiCl2·6H2O0.210g·L-1、H3BO40.014g·L-1;

　　(2)逐步增加進水中NH4+-N和NO2--N濃度，直到進水中NH4+-N和NO2--N濃度均達 到210～280mgL-1，然后逐步縮短水力停留時間，直至水力停留時間為2～3h;

　　(3)在水力停留時間為2～3h條件下運行50～70d，然后逐步增加進水中鈣離子濃度， 直到進水中鈣離子濃度達到50～80mgL-1，接著逐步增加進水中磷酸鹽濃度，直到進水中磷 酸鹽濃度達到100～300mgPL-1，之后逐步縮短水力停留時間，直至水力停留時間為0.5～1h， 再經(jīng)過40～60天的運行，則所述的具有羥基磷灰石內(nèi)核的厭氧氨氧化顆粒污泥培養(yǎng)成功(可 觀察到顆粒污泥中含有白色小體)。

　　本發(fā)明中，所述的厭氧氨氧化污泥為本領(lǐng)域常規(guī)的厭氧氨氧化污泥，可以取自厭氧氨氧 化反應器。

　　進一步，本發(fā)明所述的具有羥基磷灰石內(nèi)核的厭氧氨氧化顆粒污泥的培養(yǎng)方法，

　　步驟(1)中，所述的反應器通常為升流式厭氧污泥床反應器;推薦所述的反應器接種 污泥濃度為10～20gVSS·L-1。

　　步驟(1)中，所述進水的pH值用1mol·L-1鹽酸和1mol·L-1NaOH溶液進行調(diào)節(jié)。

　　步驟(2)中，所述逐步增加進水中NH4+-N和NO2--N濃度是指：每當出水NO2--N濃 度低于10mgL-1時，以70mgL-1的步幅同步增加進水中NH4+-N和NO2--N濃度。

　　步驟(3)中，所述逐步增加進水中的鈣離子濃度是指：每當出水NO2--N濃度低于10 mgL-1時，以10mgCaL-1的步幅增加進水中CaCl2·2H2O的濃度。

　　步驟(3)中，所述逐步增加進水中的磷酸鹽濃度是指：每當出水NO2--N濃度低于10 mgL-1時，以5～100mgPL-1的步幅增加進水NaH2PO4的濃度。

　　步驟(2)或步驟(3)中，所述的逐步縮短水力停留時間是指：每當出水NO2--N濃度 低于10mgL-1時，縮短水力停留時間為原水力停留時間的70%～90%。

　　本發(fā)明的優(yōu)點主要體現(xiàn)在：本發(fā)明方法培養(yǎng)得到的具有羥基磷灰石內(nèi)核的厭氧氨氧化 顆粒污泥沉降性能好、機械強度高、顆粒粒徑大、菌載密集，可實現(xiàn)高流速下厭氧氨氧化菌 的高效持留。